进程调度:
Linux里的进程管理调度,如何调度使用不同的进程占用不同的时间片段,主要在核心函数 scheduler_tick (kernel/sched.c)
硬中断触发:
对操作系统来说,中断是一种电信号,由硬件设备产生,并直接送入中断控制器(如8259A)的输入引脚上,然后再由中断控制器向处理器发送相应的信号。处理器一经检测到
该信号,便中断自己当前正在处理的工作,转而去处理中断。此后,处理器会通知 OS 已经产生中断。这样,OS 就可以对这个中断进行适当的处理了。不同的设备对应的中断不同,而每个中断都通过一个唯一的数字标识。这些中断值通常被称为中断请求线,这里所说的中断就是硬中断,也是我们常说的中断的上半部分。
硬中断的执行:
不同的架构在linux上是不同的执行,在x86架构中,源码程序在/arch/x86_64/kernel/irq.c
asmlinkage unsigned int do_IRQ(struct pt_regs *regs) { /* high bit used in ret_from_ code */ unsigned irq = ~regs->orig_rax; if (unlikely(irq >= NR_IRQS)) { printk(KERN_EMERG "%s: cannot handle IRQ %d\n", __FUNCTION__, irq); BUG(); } exit_idle(); irq_enter(); #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW stack_overflow_check(regs); #endif __do_IRQ(irq, regs); irq_exit(); return 1; }其中 __do_IRQ() 是处理不同的中断信号的函数, 而在irq_exit()里所处理的是中断的下半部分,也就是我们常说的软中断。
在__do_IRQ()的处理函数中,handle_IRQ_event (irq/handle.c)主要负责调用不同的中断信号所注册的函数。
/** * handle_IRQ_event - irq action chain handler * @irq: the interrupt number * @regs: pointer to a register structure * @action: the interrupt action chain for this irq * * Handles the action chain of an irq event */ irqreturn_t handle_IRQ_event(unsigned int irq, struct pt_regs *regs, struct irqaction *action) { irqreturn_t ret, retval = IRQ_NONE; unsigned int status = 0; handle_dynamic_tick(action); if (!(action->flags & IRQF_DISABLED)) local_irq_enable_in_hardirq(); do { ret = action->handler(irq, action->dev_id, regs); if (ret == IRQ_HANDLED) status |= action->flags; retval |= ret; action = action->next; } while (action); if (status & IRQF_SAMPLE_RANDOM) add_interrupt_randomness(irq); local_irq_disable(); return retval; }
我们在来看看时间中断里所注册的处理函数,x86_64/kernel/time.c
static struct irqaction irq0 = { timer_interrupt, IRQF_DISABLED, CPU_MASK_NONE, "timer", NULL, NULL };
timer_interrupt 函数
static irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs) { if (apic_runs_main_timer > 1) return IRQ_HANDLED; main_timer_handler(regs); #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC if (using_apic_timer) smp_send_timer_broadcast_ipi(); #endif return IRQ_HANDLED; }
#ifndef CONFIG_SMP update_process_times(user_mode(regs)); #endif
/* * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current * process. user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system. */ void update_process_times(int user_tick) { struct task_struct *p = current; int cpu = smp_processor_id(); /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */ if (user_tick) account_user_time(p, jiffies_to_cputime(1)); else account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, jiffies_to_cputime(1)); run_local_timers(); if (rcu_pending(cpu)) rcu_check_callbacks(cpu, user_tick); scheduler_tick(); run_posix_cpu_timers(p); }